Добавить новость
smi24.net
News in English
Июнь
2023

A lung injury therapy derived from adult skin cells

0

Therapeutic nanocarriers engineered from adult skin cells can curb inflammation and tissue injury in damaged mouse lungs, new research shows, hinting at the promise of a treatment for lungs severely injured by infection or trauma.

Researchers conducted experiments in cell cultures and mice to demonstrate the therapeutic potential of these nanoparticles, which are extracellular vesicles similar to the ones circulating in humans’ bloodstream and biological fluids that carry messages between cells. 

The hope is that a drop of solution containing these nanocarriers, delivered to the lungs via the nose, could treat acute respiratory distress syndrome (ARDS), one of the most frequent causes of respiratory failure that leads to putting patients on a ventilator. In ARDS, inflammation spiraling out of control in the lungs so seriously burdens the immune system that immune cells are unable to tend to the initial cause of the damage. 

“These extracellular vesicles would be an alternative ARDS therapy that gives a fighting chance to your own immune system,” said senior author Natalia Higuita-Castro, associate professor of biomedical engineering and neurosurgery at The Ohio State University. “The issue with ARDS is that you have a shift in the normal balance that favors inflammation. By introducing the anti-inflammatory agents, you shift that balance to a more level stage so the immune system can resolve the underlying issue.” 

The study was published online recently in the journal Advanced Materials

Starting the engineering process with adult skin cells called dermal fibroblasts is a significant secret to this technology’s success, noted Higuita-Castro, also director of advanced therapeutics and engineering in the College of Medicine Davis Heart and Lung Research Institute

Many nanocarriers are engineered from stem or progenitor cells that can differentiate into other cell types, but also have mysterious properties that aren’t yet fully understood. 

“Using skin cells from adult animals is very important for us because we wanted to demonstrate the feasibility of translating this to clinical settings, where we could have a universal donor cell from adult patients,” Higuita-Castro said. “Dermal fibroblasts are easily available, we can grow them, they’re used in the clinic for grafting and wound healing, and they don’t produce an immune response like that seen with other cell sources.” 

To create the vesicles, scientists apply an electrical charge to a donor skin cell to transiently open holes in its membrane, and deliver externally obtained DNA inside. The donor cell converts that genetic information into one of two anti-inflammatory proteins as well as into messenger RNA, molecules that translate instructions for the manufacture of more of those functional proteins. 

Those materials are the payload inside these nanocarriers, whose surfaces are tagged with a molecule enabling interaction with specific cells to improve their retention in the lungs. In this study, separate nanocarriers were packed with one of two anti-inflammatory proteins, IL-4 or IL-10, plus mRNA for recipient cells in the lung to process and make more protein.

“The proteins have an immediate effect, and adding mRNA will give a more sustained effect,” said Higuita-Castro, also a core faculty member of Ohio State’s Gene Therapy Institute

The different proteins were not combined into one vesicle for a reason: “Our vision for clinical applications is to have a mix-and-match platform depending on what the patient needs,” she said. “That way, we could also administer lower doses multiple times, if needed, and re-dosing with these nanocarriers will be OK because they don’t trigger a significant immune response.” 

Cell culture experiments suggested these vesicles could be used as a pre-treatment in sick patients at high risk for developing ARDS. Studies in mice showed their potential to help patients who are already severely ill. 

After mice were injected with a molecule that triggered high inflammation in the lung, researchers gave them a single drop of liquid loaded with engineered nanocarriers that traveled straight to their injured lungs and got to work. Inflammation was reduced as expected, but repeated experiments in the animals showed the vesicles also lowered damage to lung tissue. 

Even more exciting to Higuita-Castro was a finding that cells in the treated lungs secreted substances with additional therapeutic benefits – including antioxidants and more anti-inflammatory molecules.

“Honestly, that was mind-blowing,” she said. “It’s a local treatment because it’s delivered intranasally, and it stays in the lung because we designed it that way, but it has this global effect that is really powerful.” 

Finding a safe, effective treatment for ARDS is a significant medical need. The current use of ventilators and steroids comes with lots of side effects, and while the dangerous lung condition used to be relatively rare, case numbers skyrocketed during the COVID-19 pandemic. 

“COVID-19 shined a light on the lack of effective therapeutic options for acute lung injury in general,” Higuita-Castro said. 

There is more to do with the nanocarriers, including pinning down the precise details of all they can do to repair damaged lungs and testing the therapy in larger animals. But Higuita-Castro is optimistic about the technology’s future. 

“These extracellular vesicles are naturally derived nanoparticles, and we think they’re great because nature is the best example we could have – as it has had millions of years to optimize the system,” she said. 

This research was funded by Ohio State Office of Research COVID-19 seed funding and grants from the National Institutes of Health

The work was led by co-first authors Ana Salazar-Puerta and María Rincon-Benavides. Additional Ohio State co-authors included Tatiana Cuellar-Gaviria, Julian Aldana, Lilibeth Ortega-Pineda, Devleena Das, Daniel Dodd, Charles Spencer, Binbin Deng, David McComb, Joshua Englert, Samir Ghadiali, Loren Wold and Daniel Gallego-Perez. Gabriela Vasquez Martinez and Diana Zepeda-Orozco of Nationwide Children’s Hospital also worked on the study.








Чудо-колонка Детского радио: малыш будет в восторге!

«Прошли два удара»: Гребенщиков рассказал свою версию драки с Пирцхалавой

Рок-фестиваль «Окна Открой» в Петербурге: возвращение звезд и открытие новых талантов

Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»


Report: AC Milan’s Christian Pulisic set to team up with $87 million Manchester United star

Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle

Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit

OpenAI launches GPT-5, its most powerful AI yet—will it be enough to stay ahead in today’s ruthless AI race? 


Аэропорт Внуково (станция метро)

Два года с конфискацией "Гелика"

Стражи курортов

В Россию привезли новый кроссовер Volkswagen по цене ниже китайских конкурентов


The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Modders are trying their hardest to add an NVMe SSD to the Switch 2, which is both impressive and something I'm not going to do

Mafia: The Old Country получила положительные оценки в Steam

Находи идеальные места для персонажей-фигурок в «Is This Seat Taken?»


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

Чудо-колонка Детского радио: малыш будет в восторге!

В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»


«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Грачья Погосян: достойный пример гуманизма и патриотизма (к 55-летию известного благотворителя)

В столичном главке Росгвардии подвели итоги за неделю


Шойгу отметил полномасштабное внешнее влияние в ситуации в Молдавии

Подмосковные вечера

Аренда аккаунта IronSource: как обойти строгую модерацию и запустить рекламу

Чудо-колонка Детского радио: малыш будет в восторге!


Кудерметова победила Ламенс и прошла во второй круг турнира WTA 1000 в США

Зверев пробился в третий раунд турнира "Мастерс" в Цинциннати

Вероника Кудерметова в третьем круге турнира WTA: победа в Цинциннати!

Самсонова проиграла Таунсенд на турнире в Цинциннати


Сотрудники Росгвардии пришли на помощь пенсионеру, внезапно потерявшему сознание в кафе на востоке столицы

Чудо-колонка Детского радио: малыш будет в восторге!

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

СК «Двадцать первый век» застраховала Управление делами Правительства Ленинградской области


Музыкальные новости

Уникальное шоу Натальи Которевой «Женщина за 50» в Москве 20 сентября

«Навсегда в наших сердцах»: Нюша рассказала о потере бабушки

Леонтьев прилетит на «Новую волну» по личному приглашению Крутого

Продвижение Песни. Раскрутка Песни. Продвижение Музыки. Раскрутка Музыки.


В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника

Сотрудники Росгвардии пришли на помощь пенсионеру, внезапно потерявшему сознание в кафе на востоке столицы

Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»


Продвижение Песни в Импульсе Яндекс Музыка.

Пашинян допустил участие России в проекте "Маршрута Трампа" через Армению

Дима Билан сплясал на крыше трактора в Ленинградской области

Добро в каждой чашке: Елизавета Боярская, фонд «Жизнь в Движении» и сеть кофеен «Ягода» запускают авторский кофе для помощи детям с ОВЗ


На юго-западе Москвы трактор без водителя раздавил ковшом такси и попал на видео

Дептранс Москвы предупредил автомобилистов об ухудшении погоды

Российский рэпер сжег кабриолет BMW прямо на сцене

У Крымского моста скопилась очередь из 1,1 тысячи автомобилей


Медиа сообщили о предполагаемой локации встречи Путина и Трампа на Аляске

Российские акции демонстрируют уверенный рост на фоне ожиданий встречи Путина и Трампа

Путин обратился с приветствием к участникам форума «Машук»

Генсек НАТО предположил возможный итог встречи Трампа и Путина




Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: самые эффективные способы борьбы с веснушками

В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника

Custom Clinic - это клиника в центре Санкт-Петербурга, где решают проблему выпадения волос комплексно и эффективно



Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

Охрану общественного порядка и безопасность на футбольных матчах в Москве обеспечила Росгвардия

В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника

Столичные росгвардейцы приняли участие в забеге, посвященном Дню физкультурника


В Минске считают, что интервью Лукашенко превратили в пропагандистский опус

Интервью Лукашенко на "Беларусь 1" стало примером пропагандистской одержимости


Собянин: с 2011 года в Москве привели в порядок более 90 км набережных

Собянин: сбиты ещё три беспилотника, летевших на Москву

Собянин: Окончен основной этап благоустройства набережной в Покровском-Стрешневе

Собянин заявил об уничтожении пятого БПЛА, который летел на Москву


США предостерегают о возможной крупной чрезвычайной ситуации

Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов

Новости: в Колорадо из-за масштабного лесного пожара эвакуировали исправительное учреждение

Было-стало. Какая улица вела на Москву, а привела в заповедник


Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Лендруш Егикян: человек, который сохраняет высокую миссию быть армянином вдали от Родины

Премьера песни «Птицы любви» — посвящение дочери, которая всегда будет рядом

СК «Двадцать первый век» застраховала Управление делами Правительства Ленинградской области


Стало известно, у кого в Архангельске самый длинный отпуск

В Алтайском крае не будут проводить проверку на предмет чрезмерного роста тарифов на ЖКУ

Полицейский погиб при задержании поджигателя релейного шкафа под Архангельском

Сотрудниками полиции и Росгвардии задержан гражданин, причастный к поджогу релейного шкафа в Архангельской области


Прогноз погоды в Крыму на 10 августа

Историко-краеведческая выставка «Древности земли крымской»

Прогноз погоды в Крыму на понедельник

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа


CHANGAN представил свои автомобили на XII Всероссийском чемпионате по пахоте в Санкт-Петербурге

Грачья Погосян: достойный пример гуманизма и патриотизма (к 55-летию известного благотворителя)

СК «Двадцать первый век» застраховала Управление делами Правительства Ленинградской области

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *